寒冷气候下的板，第3部分:安装无加热建筑的霜冻保护浅基础

在未加热的建筑中使用FPSFs提供了与加热结构相连的未加热和半加热结构的最大优势，如附加的车库或前厅，尽管IRC明确禁止这种做法，除非由符合ASCE 32-01的专业工程师设计。增加的隔热层和需要的挖掘可能会减少这种方法的成本优势，但在一些气候地区，它仍然是有意义的，建筑商使用它，因为它提供了更可靠的、更好的隔热板下的基础。

图1所示。霜冻深度因地被和土壤成分而异。请注意，代表霜冻的虚线在整个景观中是如何变化的。你会发现腐殖质很好地保留了地热，而腐殖质中的霜层相对较浅，相比于砾石中的霜层，这使得寒冷能够渗透而不能保留地热。

在没有加热的建筑(或加热建筑的未加热部分)中，隔热层必须覆盖整个基础楼层面积，根据气候区域的不同，隔热层必须超出建筑周边4英尺。此外，地下填土必须允许水分从地基中流失，因为产生冻胀的条件包括寒冷、潮湿和易冻土壤。例如，干燥的砾石在霜冻时不会隆起。因此，绝缘层与适当的路基准备(不包括易冻土层)的结合，往往会使这项技术比传统的地基更昂贵。然而，当建筑在非常坚硬的岩石地面上时，如在东北地区发现的，或当希望最大化绝缘或最小化挖掘和地面干扰时，这种替代方案在经济上是可行的。

图2。详细介绍无供暖建筑的典型FPSF设计。

图3。使用FPSF对未供暖的建筑部分的另一视图。

在没有加热的建筑中，为防冻而选择的隔热层必须足够用于地下放置，必须满足r值要求，并且，由于它将位于地基之下，还必须能够支持轻的结构负载。ASCE 32-01提供了绝缘和填充材料的选择指南

图4。楼梯和车道下以及公用事业线路上的绝缘材料为防止二次应用中的冻胀提供了一些经济有效的方法。

这种地热捕获技术的其他用途包括柱基底座、公用壕沟(在下水道和供水服务方面可能节省资金)、车道、天井以及楼梯等建筑投影。这些应用程序虽然有用，但没有被IRC或ASCE 32-01引用。但是，您可以从HUD翻译的挪威指南为FPSF或美国陆军寒冷地区研究和工程实验室(CRREL)的专论，题为“为季节性冻土的欧洲基础设计”，由奥马尔·法罗基(康奈尔大学，2010年)。

位于爱荷华州Spirit湖的Bill Eich建筑公司的员工们正在为一个没有供暖的附属车库的FPSF准备基地。虽然与简单地挖出霜冻深度的地基并直接在地上浇筑一块板相比，广泛的准备和隔热增加了显著的成本，但Eich更喜欢温暖的板，并声称他的混凝土不会开裂或隆起，尽管爱荷华州的冬季温度极端波动，24小时内的温度从华氏40度到零下30度不等。

在没有供暖的建筑中(或供暖建筑的未供暖部分)，隔热层必须覆盖整个基础楼层。上面照片中的隔热层覆盖了整个车库板表面积，包括脚下的区域。不受霜冻影响的夯实填料将覆盖绝缘层，然后技术人员将挖沟地基来支撑结构，注意不要损坏下面的绝缘层。